嘌呤和嘧啶是两类芳香杂环有机化合物。换句话说，它们是环结构（芳香族），环中含有氮和碳（杂环）。嘌呤和嘧啶都与有机分子吡啶（C5H5N）的化学结构相似。吡啶又与苯（C6H6）有关，只是其中一个碳原子被一个氮原子取代。

嘌呤和嘧啶是有机化学和生物化学中的重要分子，因为它们是其他分子（如咖啡因、可可碱、茶碱、硫胺素）的基础，也是核酸的关键成分——脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

嘧啶

嘧啶是由6个原子组成的有机环：4个碳原子和2个氮原子。氮原子被放置在环的1和3个位置。这个环上的原子或基团区分嘧啶，包括胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶、硫胺（维生素B1）、尿酸和巴比妥酸。嘧啶在DNA和RNA、细胞信号、能量储存（如磷酸盐）、酶调节以及制造蛋白质和淀粉中发挥作用。

嘌呤

嘌呤含有一个与咪唑环融合的嘧啶环（一个五元环，含两个非相邻的氮原子）。这种双环结构有9个原子构成环：5个碳原子和4个氮原子。不同的嘌呤通过环上的原子或官能团来区分。

嘌呤是最广泛存在的含氮杂环分子。它们富含肉、鱼、豆类、豌豆和谷物。嘌呤的例子包括咖啡因、黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸、可可碱以及含氮碱腺嘌呤和鸟嘌呤。嘌呤在生物体中的作用与嘧啶几乎相同。它们是DNA和RNA、细胞信号、能量储存和酶调节的一部分。这些分子被用来制造淀粉和蛋白质。

嘌呤和嘧啶之间的键合

虽然嘌呤和嘧啶包括自身具有活性的分子（如药物和维生素），但它们也在彼此之间形成氢键，连接DNA双螺旋的两条链，并在DNA和RNA之间形成互补分子。在DNA中，嘌呤腺嘌呤与嘧啶胸腺嘧啶结合，嘌呤鸟嘌呤与嘧啶胞嘧啶结合。在RNA中，腺嘌呤与尿嘧啶结合，鸟嘌呤仍与胞嘧啶结合。形成DNA或RNA需要大约等量的嘌呤和嘧啶。

值得注意的是，经典的沃森-克里克碱基对也有例外。在DNA和RNA中，还存在其他构型，最常见的是甲基化嘧啶。这些被称为“摆动配对”

嘌呤和嘧啶的比较和对比

嘌呤和嘧啶都由杂环组成。这两组化合物共同构成含氮碱。然而，这些分子之间存在着明显的差异。显然，因为嘌呤由两个环而不是一个环组成，所以它们的分子量更高。环结构也影响纯化化合物的熔点和溶解度。

人体以不同的方式合成（合成代谢）和分解（分解代谢）分子。嘌呤分解代谢的最终产物是尿酸，而嘧啶分解代谢的最终产物是氨和二氧化碳。身体也不会使两个分子处于同一位置。嘌呤主要在肝脏合成，而多种组织合成嘧啶。

以下是关于嘌呤和嘧啶的基本事实摘要：

来源

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